红外线自动门控制系统设计毕业设计.docx
- 文档编号:1458639
- 上传时间:2022-10-22
- 格式:DOCX
- 页数:44
- 大小:631.62KB
红外线自动门控制系统设计毕业设计.docx
《红外线自动门控制系统设计毕业设计.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《红外线自动门控制系统设计毕业设计.docx(44页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
红外线自动门控制系统设计毕业设计
毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺:
所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:
日 期:
指导教师签名:
日 期:
使用授权说明
本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:
按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:
日 期:
摘要
随着科技的不断发展,自动门在人们日常生活中断得到了广泛的应用,同时对其安全性及各方面的性能的要求越来越高。
自动门的控制系统是随着人们对生活条件的不断追求,科技的不断发展应运而生的高科技产品。
由于单片机系统的适应能力强,稳定性高,所以本设计采用AT89C51单片机作为主控制器。
本次设计是红外线自动门控制系统,使用红外线传感器作为感应器,检测到人体辐射的红外线能量变化,将其转化为电信号,传给单片机。
交流电机作为门驱动装置。
通过单片机控制交流电机,使门自动打开,当人进门后又可以使门自动关闭。
本课题主要实现红外线检测和基于AT89C51的单片机控制系统。
关键词:
单片机热释红外线传感器AT89C51BIS0001芯片
Abstract
Withthecontinuousdevelopmentofscienceandtechnology,automaticdoorinPeople'sDailylifeinterruptsawiderangeofapplications,andtoitssecurityandthepropertiesofthedemandishigherandhigher.Theautomaticcontrolsystemisaspeoplelivingconditionsforthepursuitofscienceandtechnology,thedevelopmentofhigh-techproducts.ArisesBecauseofthestrongabilitytoSCMsystem,highstability,sothisdesignUSESAT89C51single-chipmicrocomputerasthemaincontroller.
Thisdesignisinfraredautomaticcontrolsystem,theuseofinfraredsensorsassensors,detectiontohumanradiationoftheinfraredrayenergychange,turnitintoelectricalsignals,tomicrocontroller.Acmotorasadoordrivedevice.Throughthesingle-chipmicrocomputercontrolacmotor,makingthedoorautomaticallyopen,whenpeoplecanmakethedooragainafterthedoorshutautomatically.ThissubjectmainlyrealizesinfrareddetectionandcontrolsystembasedonAT89C51singlechip.
Keywords:
thermalinfraredsensorsAT89C51singlechipinterpretationBIS0001chip
第一章绪论
1.1 课题研究的可行性
现如今自动化、信息化程度越来越高,单片机的应用领域也就越来越广,成为人们生活不可或缺的一部分。
随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高,各种方便于生活的自动控制系统开始进入了人们的生活,以单片机为核心的自动门系统就是其中之一。
同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。
它实用性强,功能齐全,技术先进,使人们相信这是科技进步的成果。
它更让人类懂得,数字时代的发展将改变人类的生活,将加快科学技术的发展。
通过对“自动门控制系统”的研究和设计,我精心撰写了单片机控制自动门系统论文。
本论文着重阐述了以单片机为主体,步进电机、传感器为核心的系统。
1.2国内自动门发展现状
1)厂家多,规模小5~6年来几年来,自动门在国内得到了快速的发展。
据不完全统计,目前国内大大小小生产自动门的厂家已有50多家,但普遍生产规模小,自主研发能力差。
从新产品开发能力和质量稳定性方面还不具备和进口产品竞争的实力。
2)专业化分工趋势显现早期的生产厂家,一般是自主研发和生产,顶多委托代加工部分零部件。
近两年来,出现了专门生产主要部件的厂家,如电机、主控板、遥控器传动件、塑料件等出现了专业生产厂家,这一趋势使生产的门槛降低,进入的厂家进一步增多,导致竞争更加激烈。
高、低档次的市场分明进口产品借助质量和品牌优势,占据了高端市场,目前国内厂家的产品基本上也都具备了比较完善的功能,但生产工艺略嫌粗糙,质量水平参差不齐,整体档次较低,主要集中在低端市场。
4)产品同质化和市场特点导致利润微薄产品同质化严重,加之自动门产品往往是开发商而非最终用户在选择产品,所以价格因素占的比重较大,加剧了市场竞争。
其结果是众多厂家一味地比拼价格,导致利润微薄。
同时,由于价格过低,也使产品的持续改进和发展受到限制。
1.3课题的意义和目的
经济飞速发展的中国,高楼耸立的大都市,自动门已经是随处可见,在各大厦、宾馆、酒店、银行、商场、医院、写字楼等场所,自动门更是得到大范围的普及使用。
自动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处,更令我们的建筑增添了不少高贵典雅的气息。
自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等,其中自动平移门使用得最广泛,我们通常所说的自动门、感应门就是指自动平移门。
自动平移门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外两侧红外线,当人走近自动门时,红外线感应到人的存在,给控制器一个信号,控制器通过驱动装置将门打开。
当人通过门之后,再将门关闭。
由于自动门在通电后可以实现无人看管,同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音,提高了建筑的档次。
1.4课题的功能概述
在自动门使用上要根据安装的环境及要求,考虑选择自动门的配置。
由于公共场所(像医院、机场等)的自动平移门使用频率非常高,而自动门的使用频率和寿命是有限的。
在这种情况下,要使用自动门必须进行综合考虑。
例如增加门的数量,加大门扇宽度,增加关门延迟时间等。
以上介绍的是自动门的安装使用要点。
而一个自动门的设计还要包括下面三个方面:
一、智能化设计
自动门选择配置智能化控制系统,可随意设定门扇的运行速度,并可设定半开状态,调节方便。
使自动门始终保持在最佳运行状态。
并具有自动矫正功能,即使遇到大风等原因引起的运行阻力增大,仍然能够保持平稳的开关门动作。
二、安全性设计
具有自动反转安全装置,当碰到障碍物或人体等异常状况时,门扇自动反转退出,并在下次接近阻力区域时以安全速度前进,避免夹人事件和机件损毁的现象发生,提高自动门运行时的安全性,延长自动门寿命。
门扇开启轻巧方便,当停电时,老人、儿童等均可开闭自如,开闭力量在3.5公斤以下,方便、安全、可靠。
三、稳定性设计
自动门采用步进电机,具有高效、省电、低噪音、高转速、高扭力、连续使用不过热等特性,大大超越传统交流伺服马达。
由于采用步进电机驱动,配合T型齿条同步带,使门体自低速至高速的运行中具有卓越的稳定性。
由于采用高性能的电源输入,不管电压波幅多大均可自动稳压。
此外在负载瞬间短路时还有过压及过流保护措施,有效保障自动门运转的稳定耐久和安全。
自动门在具体场合的使用设计上,还应注意做好以下配置的选用:
1、安全辅助装置
如在高档酒店等地方可以选择安装防夹人红外感应器,防止停留在门附近的人被门所夹住。
2、备用电源
为保证停电时自动门也能工作正常,应配置备用电源。
3、辅助光线传感器
在需要的地方,自动门可以安装辅助光线传感器(红外对射保护装置),当门打开时,人站着不动,用手遮挡辅助光线传感器,门应该保持打开状态。
当手离开后几秒后,门应该重新关闭。
综上所述,自动门在很多领域具有不可比拟的优越性,随着国民经济的快速发展,自动门在我国已经迎来了快速发展的黄金时期。
自动门构造的技术参数
一、主要的技术指标:
技术指标单门双开门
门重量130kg×1扇100kg×2扇
导轨长度2000~5000mm
开门速度200~450mm/秒(可调)
闭门速度200~450mm/秒(可调)
慢行速度30~50mm/秒(可调)
开门时间开门静止后1~10秒的范围内(可调)
控制器高速智能电脑处理器控制
马达DC24V40W无刷步进电机
电源电压AC220V50Hz
消耗功率100W
手动开启力3.5公斤以下
安全功能开闭时遇到障碍物能立即开启,晚间转换到报警功能
使用环境-20℃~+50℃
二、主要构造部件
部件特性
智能控制器:
自动检测门的重量、宽度,使门保持在最佳运行状态。
步进电机:
高效率、省电、低噪音、高转速、高扭力、连续使用不发热。
皮带:
高效同步齿型带,防止打滑,保证平稳运行。
吊架:
用于运动门扇的悬挂,安全可靠。
1.5该设计的基本设计思路
1、有人来时(进门或出门)开门。
当人走到离门不远的时候时,安装在门上侧的热释红外线传感器信号检测装置检测到有人时,将启动电动机带动传动链开门。
2、无人时关门延迟,当热释收发装置没有检测到有人在离门1N的范围内,将延迟1秒启动电动机带动传动链关门。
3、关门中途来人,立即开门。
当启动电动机带动传动链关门时,感应探头突然检测到在离门1m的范围内有人,则立即停止电动机关门,启动电动机带动传动链开门。
总体结构图如下图一:
图1—1设计总结构图
第二章方案论证
2.1调速控制方法及选择
伺服电机也称执行电机,它具有一种服从控制信号的要求而动作的,在信号来到之前,转子静止不动;信号来到之后,转子立即转动;当信号小时,转子能即使自行停转,由于这种“伺服”性能,因此而得名。
按照在自动控制系统中的功用所要求,伺服电机具备可控性好、稳定性高和速应性强等基本性能。
可控制性好是指寻好消失以后,能立即自行停转;稳定性高是指转速随转矩的增加而均匀下家,速应性强是指反应快,灵敏。
2.1.1直流伺服电机与普通直流电机以及交流伺服电机的比较
直流伺服电机的工作原理和普通直流电机相同。
只要在其励磁绕组中有电流通过且产生了磁通,当电枢绕组中通过电流时,这个电枢电流与磁通互相作用而产生
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 红外线 自动门 控制系统 设计 毕业设计